NaCl Toksitesine Maruz Kalan Fasulye Fidelerinde Kemik Tozu Solüsyonunun Koruyucu Rolünün Belirlenmesi

Öz

Kemik tozu kalsiyum ve bitki gelişiminde önemli rolleri olan bir çok inorganik elementi içerir. Bu çalışmada, tuz stresi altındaki fasulyenin morfolojik ve biyokimyasal parametreleri üzerine kemik tozu solüsyonu uygulamasının etkisini aydınlatmak amaçlanmıştır. Bitkiler 24 gün boyunca 20/25°C’de yetiştirildi. 14 günlük fidelerin yetişme ortamlarına üç farklı konsantrasyonda %1, %1,5 ve %2 kemik tozu solüsyonu uygulaması yapıldı. Daha sonra 24 günlük bitkiler büyüme parametrelerin belirlenmesi için hasat edildi. Tuzluluk, kök ve gövde uzunluğunu indirgedi. Ancak kemik tozu solüsyonu kök ve gövde uzunluklarını, protein ve fotosentetik pigment içeriklerini önemli derecede arttırdı. Bunlara ilave olarak kemik tozu solüsyonu uygulaması tuz stresinin ciddi derecede artırdığı H2O2 ve lipid peroksidasyon düzeyini indirgedi. Sonuç olarak, kemik tozu solüsyonunun tuzluluğa karşı bitki büyümesini ve verimliliğini artırmak için kullanılabileceği söylenebilir. Bu çalışma tuz stresine karşı organik kalsiyum kaynağının kullanılması açısından ilk araştırma olacaktır

Anahtar Kelimeler

• Fasulye,tuz stresi,kemik tozu,lipid peroksidasyon

Determination of Protective Role of Bone Powder Solution in bean seedlings exposed to NaCl toxicity

Öz

Bone powder contains calcium and a lot of inorganic elements having an important role in plant growth. In this study, it was aimed to elucidate the effect of bone powder solution application on morphological and biochemical parameters of bean under salt stress. Plants were grown during 24 day at 20/25°C. Bone powder solution was applied to growth medium of 14-day seedlings. Afterward, 24-day plants were harvested in order to determine the growing parameters. Salinity decreased the lengths of rot and stem. However, bone powder solution markedly increased the root-stem lengths, contents of protein and photosenthetic pigment. In additional to these, bone powder solutions application reduced levels of H2O2and lipid peroxidation seriously inreased by salt stress. In conclusion, it is said that, bone powder solution may be used to increase the growth and fertility of plants against salt stress. This study will be the first investigation in use of the organic calcium source against salt stress

Anahtar Kelimeler

• Bean,salt stress,bone powder,lipid peroxidation

Kaynakça

1. Amor, N. B., Megdiche, W., Jime´nez, A., Sevilla, F., Abdelly, C., 2010, The effect of calcium on the antioxidant systems in the halophyte Cakile maritima under salt stres, Acta Physiologiae Plantarum, 32(3): 453-461.
2. Andarwulan, N. and Shetty, K., 1999, Influence of acetyl salicylic acid in combination with fish protein hydrolysates on hyperhydricity reduction and phenolic synthesis in oregano (Origanum vulgare) tissue cultures, Journal of Food Biochemistry, 23(6): 619-635.
3. Bradford, M. M., 1976, A rapid and sensitive method for t quantition of microgram quantities of protein utilising the princible of protein-dye binding, Analytical Biochemistry, 72: 248-254.
4. Chaoui, A., Jarrar, B., Ferjani, E. E. V., 2004, Effects of cadmium and copper on peroxidase NADH ozidase and IAA ozsidase activities in cell wall soluble and microsomal membrane fractions of pea roots, Journal of Plant Physiology, 161: 1225-1234.
5. Chaparzadeh, N., D’Amico M. L., Khavari-Nejad, R. A., Izzo, R., Navari-Izzo, F., 2004, Antioxidative responses of Calendula officinalis under salinity conditions, Plant Physiology and Biochemistry, 42: 695-701.
6. Genisel, M., Erdal, S., Turk, H., Dumlupinar, R., 2012, The availability of bone powder as inorganic element source on growth and development in wheat seedlings, Toxicology and Industrial Health, 28(5): 458-462.
7. Genişel, M., 2010, Kemik tozu solüsyonu, CaCl2 ve IAA uygulamalarının tuz stresi altındaki fasulye (Phaseolus vulgaris) bitkisinin fizyolojik parametreleri üzerine etkileri, Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, Erzurum.
8. Greenway, H. and Munns, R., 1980, Mechanisms of salt tolerance in nonhalophytes. Annual Review of Plant Physiology, 31: 149-190.

9. Hagemann, M., Erdmann, N., 1997, Environmental stresses. In: Rai, A.K. (Ed.), Cyanobacterial Nitrogen Metabolism and Environmental Biotechnology, Springer, Heidelberg, Narosa Publishing House, NewDelhi, India, 156-221.
10. Hayashi, H., Murata, N., 1998, Genetically engineered enhancement of salt tolerance in higher plants. In: Sato, K., Murata, N., (Ed.), Stress Response of Photosynthetic Organisms: Molecular Mechanisms and Molecular Regulation, Elsevier, Amsterdam, 133-148.
11. He, Y., Liu, Y., Cao, W., Huai, M., Xu, B., Huang, B., 2005, Effects of salicylic acid on heat tolerance associated with antioxidant metabolism in Kentucky bluegrass, Crop Science, 45: 988-995.
12. Heath, R. L., Packer, L., 1968, Photoperoxidation in isolated chloroplast I. Kinetics and stoichiometry of fatty acid peroxidation, Archives of Biochemistry and Biophysics, 25: 189-198.
13. Hernandez, J. A., Aguilar, A. B., Portillo, B., López-Gómez, E., Beneyto, J. M., García-Legaz ,M. F., 2003, The effect of calcium on the antioxidant enzymes from salt-treated loquat and anger plants, Functional Plant Biology, 30: 1127-1137.
14. Jalel, C. A., Manivannan, P., Sankar, B., Kishorekumar, A., Panneerselvam, R., 2007, Calcium chloride effects on salinity-induced oxidative stress, proline metabolism and indole alkaloid accumulation in Catharanthus roseus, Comptes Rendus Biologies, 330: 674-683.
15. Kaya, C. and Higgs, D., 2003, Supplementary Potassium Nitrate Improves Salt Tolerance in Bell Pepper Plants, Journal of Plant Nutrition, 26(7): 1367-1382.
16. Khavarinejad, R. A. and Chaparzadeh, N., 1998, The effects of NaCl and CaCl2 on photosynthesis and growth of alfalfa plants, Photosynthetica, 35: 461-466.
17. Koçer, M. C., 2007, Tuz Stresine Maruz Bırakılan Mısır (Zea Mays L.) Bitkisinde, Eksojen Olarak Uygulanan Absisik Asit (ABA) ve Salisilik Asit (SA)’ in Etkilerinin Belirlenmesi. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Biyoloji Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, Van.
18. Kurbanoglu, E. B., Atici, O., Algur, O. F ., 2004, Effect of ram horn hydrolyzate on the growth of bean (Phaseolus vulgaris cv. Aziziye-94), Biological Agriculture and Horticulture 22(2): 121-131.
19. Kuru, H. İ., 2007, Arseniğin insan ve bazı canlılarda oksidatif enzimler üzerine etkileri, Yüksek Lisans Tezi, Dumlupınar Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Kütahya.
20. McCue, K. F. and Hanson, A. D., 1990, Salt-inducible betaine aldehyde dehydrogenase from sugar beet: cDNA cloning and expression, Trends Biotechnology, 8: 358-362.
21. Niknam, V., Bagherzadeh, M., Ebrahimzadeh, H., Sokhansanj, A., 2004, Effect of NaCl on biomass and contents of sugars, proline and proteins in seedlings and leaf explants of Nicotiana tabacum grown in vitro, Biologia Plantarum, 48: 618-615.
22. Owens, S., 2001, Salt of the Earth, EMBO reports, 2(10): 877-879.
23. Parida, A. K., Das, A. B., Mittra, B., Mohanty, P., 2004, Salt-stress induced alterations in protein profile and protease activity in the mangrove, Bruguiera parviflora. Zeitschrift für Naturforschung, 59: 408-414. 10
24. Rengel, Z., 1992, The role of calcium in salt toxicity, Plant, Cell & Environment, 15: 625- 632.
25. S. Elkahoui, Hernandez, J. A., Abdelly, C., Ghrir, R., Limam, F., 2005, Effect of salt on lipid peroxidation and antioxidant enzyme activities of Catharanthus roseus suspension cells, Plant Science, 168: 607-613.
26. S. Erdal, 2012, Comparative Evaluation of the Effects of Bone Powder and Calcium Phosphate on Plant Growth and Development, Phosphorus, Sulfur and Silicon, 187: 1017-1025.
27. Santos, C. V., 2004, Regulation of chlorophyll biosynthesis, degradation by stress in sunflower leaves, Scientia Horticulturae, 103: 93-99.
28. Teixeira, J. and Pereıra, S., 2007, High Salinity and Drought Act on an Organ-Dependent Manner on Potato Glutamine Synthetase Expression and Accumulation, Environmental and Experimental Botany, 60: 121-126.
29. Tuna, A. L., Kaya, C., Ashraf, M., Altunlu, H., Yokas, I., Yagmur, B., 2007, The effects of calcium sulphate on growth, membrane stability and nutrient uptake of tomato plants grown under salt stres, Environmental and Experimental Botany, 59: 173-178.
30. Türkmen, Ö., Şensoy, S., Erdal, İ., Kabay T., 2002, Kalsiyum uygulamalarının tuzlu fide yetiştirme ortamlarında domates çıkış ve fide gelişimi üzerine etkileri, Y.Y.Ü. Ziraat Fakültesi Tarım Bilgileri Dergisi, 12 (2): 53-57.
31. Witham, F. H., Blayles, D. F., Devlin, R. M., 1971, Experiments in Plant Physiology. Van Nostrand Reinheld Company, New York, 55-56.
32. Yakıt, S. ve Tuna, L., 2006. Tuz stresi altındaki mısır bitkisinde (Zea mays L.) Stres Parametreleri üzerine Ca, Mg ve K'nın etkileri, Akdeniz Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 19(1): 59-67.
33. Yan-Feng, X., Ling, L., Zhao-Pu1, L., Mehta, S. K., Geng-Mao, Z., 2008, Protective Role of Ca Against NaCl Toxicity in Jerusalem artichoke by Up-Regulation of Antioxidant Enzymes, Soil Science Society of China, 18(6): 766-774.
34. Yılmaz, S. ve Ozan, T. S., 2003, Meme kanserli hastalarda lipid peroksidasyonu ve bazı enzim aktiviteleri arasındaki ilişkisi, Türk Biyokimya Dergisi, 28(4): 252-256.